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文檔簡介

1、參考資料2.1.1(1) 最近的管片型式盾構(gòu)施工法使用的管片一般為平板形的鋼筋混凝土制品,多用短螺栓在鋼制接頭箱內(nèi)連接。近年來,為了提高管片組裝的方便性、降低制造費(fèi)用、減少容易發(fā)生漏水等弱點、提高施工速度,不斷有新型管片得到開發(fā)并投入使用。與之相配套的管片系統(tǒng)也取得了長足進(jìn)步?,F(xiàn)將最新的管片開發(fā)的主要情況,以參考表2.1.1(1)(10)的形式,介紹如下。參考表2.1.1(1) 插入式高剛性接頭名稱插入式高剛性接頭結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形;材料:鋼筋混凝土接頭:高剛性接頭(接頭面:拱形拉桿形狀)、插入式接頭、長螺栓軸向接頭:鋼制箱形接頭、插入式接頭、短螺栓特點管片環(huán)剛性高,有利于軟弱地基的使用。因

2、隧道的變形小了,故管片接頭面的開縫小,止水性高。組裝時只用螺栓緊固,施工容易,有時也用于硬質(zhì)地基。插入的材料為D35-51異形鋼筋,在其內(nèi)側(cè),為擰入螺栓,設(shè)置空心螺紋。高剛性接頭端,接頭板和拱形板連成一體,形成拱形拉桿,接頭盤作為抗拉構(gòu)件抵抗外力、拱形板則作為壓縮構(gòu)件抵抗外力。為此,不發(fā)生傳統(tǒng)接頭的接頭板彎曲變形,是一種環(huán)向剛性很高的接頭結(jié)構(gòu)。材料使用球墨鑄鐵。從高剛性接頭端插入連接螺栓,擰入連接到插入式螺栓上。沒有螺母,只要擰入螺 栓即可,組裝容易。 專利:接頭價格的3%。適用隧道常磐新線:弘道隧道崎玉高速鐵路線:赤山隧道、戶冢隧道、大門隧道臨海副都心線:天王洲隧道(單線)示意圖參考表2.1

3、.1(2) CPI管片名稱CPI管片(Reinforced Concrete Joint Plate & Insert Segment)結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形;材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:帶大型墊片式管片預(yù)留孔墊塊、插入式接頭、長螺栓、組裝用調(diào)心棒軸向接頭:帶大型墊片式管片預(yù)留孔墊塊、插入式接頭、長螺栓、組裝用調(diào)心棒特點接頭零配件不露在管片的表面,有利于防蝕。螺栓盒少,而且盒位置不在端部,管片外周配筋容易。插入部分的內(nèi)部為空心螺紋,故不需要螺母。可望調(diào)心銷有抗剪力。調(diào)齊位置時,管片環(huán)之間用銷調(diào)節(jié),管片之間用調(diào)心棒調(diào)節(jié),可望縮短組裝時間??捎谜{(diào)心銷、調(diào)心棒減少接縫錯位。沒有螺栓盒零配件,止水

4、性好。適用隧道上飯?zhí)镞B接線:瀨古隧道(單線)示意圖參考表2.1.1(3) NF插入式接頭名稱NF插入式接頭(No Fringe)結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形(RC)環(huán)向接頭:無法蘭球墨鑄鐵接頭、插入式接頭、短螺栓軸向接頭:特點傳統(tǒng)的球墨鑄鐵接頭為葡萄酒杯形、法蘭部分的零配件一直伸到管片的外面,是漏水的一大原因。所謂無法蘭形,便是指將其改進(jìn),讓零配件全部放在管片內(nèi)的形狀。一端為插入式接頭,全部埋在管片內(nèi),可將螺栓盒數(shù)量減少一半。因此,管片的缺損部分少,有效面積可取大值,可減少鋼筋量。因螺栓盒少,管片主體的配筋和組裝容易。螺栓盒的數(shù)量減少一半,可節(jié)約材料費(fèi)。適用隧道MM21線:minatomirai隧道示

5、意圖參考表2.1.1(4) KL管片名稱KL管片(Key Lock)結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形;材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:緩沖鍵(曲面凹凸)、彎螺栓軸向接頭:緩沖鍵(曲面凹凸)、彎螺栓特點由于采用管片表面緩沖鍵和彎螺栓的接頭型式,所以無接頭零配件,防蝕性好,并可節(jié)約材料費(fèi)。由于緩沖的效果,接縫錯位小。因緩沖鍵之間順暢地傳遞抗剪力,有效地發(fā)揮拼接效應(yīng),故可減少管片接頭的負(fù)擔(dān)。適用隧道(電力隧道上有施工記錄)示意圖參考表2.1.1(5) 榫接管片名稱榫接管片結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形;材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:斜螺栓(組裝用) 軸向接頭:混凝土榫頭、斜螺栓(組裝用)特點管片環(huán)之間的形狀做成榫接形狀,通過氯乙烯

6、嵌縫材料傳遞荷載。部件之間為混凝土接觸面。組裝時,用斜螺栓組裝。因無接頭盒,配筋容易。需注意榫接部混凝土的充填性和脫模時的缺損。組裝時,使用插入式的斜螺栓。因是插入式,已組裝的管片上的母螺紋看不見,所以,最初的位置對齊要利用對齊標(biāo)記進(jìn)行。此后的部件由榫頭導(dǎo)向,對齊容易。因無螺栓盒,可減少接頭漏水。 適用隧道MM21線:大岡川隧道(單線)示意圖參考表2.1.1(6) 科納克斯管片名稱科納克斯管片(CONEX:CONtenuos EXcavation System)結(jié)構(gòu)斷面形狀:等分梯形、梯形和平行四邊形的組合;材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:導(dǎo)向桿(組裝用)軸向接頭:榫接頭特點基本型采用軸插入式組裝等

7、分梯形管片。管片環(huán)之間的接頭為插入式塑料榫接頭,可抵抗剪力。管片之間裝有對位用的導(dǎo)向桿。由于沒有螺栓,只要用盾構(gòu)千斤頂壓住管片,組裝就算結(jié)束,不需要花時間緊固螺栓。利用導(dǎo)向桿,位置對齊很容易。榫頭壓入榫頭孔,有很大的拉拔阻力,故能確保止水密封材料的壓縮力。因是等分管片,管片模板種類較少。適用隧道MM21線:大岡川隧道(單線)示意圖頂部參考表2.1.1(7) 蜂窩式管片名稱蜂窩式管片結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形(六角形);材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:斜邊貫通斜螺栓、凸插塞和凹插口(組裝用)軸向接頭:貫通長螺栓特點斜邊上的接頭剛性高,暗榫式對接也有足夠的剛性。全部部件為同一形狀,均是軸向插入式管片,掘進(jìn)和組

8、裝可同時施工,適合快速施工。襯砌內(nèi)表面沒有接頭盒,可不浪費(fèi)地配置主體鋼筋。接頭結(jié)構(gòu)簡單,可減少在管片制造費(fèi)用中占很大比例的接頭零配件費(fèi)用。由于沒有接頭盒,省掉二次襯砌時,不必采取防蝕措施,可減少襯砌費(fèi)用的總成本。由于承諾實施專利,管片制造商為5家。適 用隧 道都營地鐵12號線:門仲·月島工區(qū)(單線)示意圖參考表2.1.1(8) NM管片名稱NM管片(New Mechanically-jointed Segment)結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形(合成)、法蘭形鋼環(huán)向接頭:配合接頭、鋼制內(nèi)外螺紋接頭軸向接頭:配合接頭、凸輪和銷特點極厚的法蘭工字形斷面的鋼模和混凝土的合成結(jié)構(gòu),構(gòu)件強(qiáng)度高,與RC管

9、片相比,襯砌厚度可減薄6070%,可縮小隧道外徑、減少開挖排土量。在鋼模上采用榫·槽配合方式形成抗剪鍵結(jié)構(gòu),可確保管片環(huán)之間的有足夠的抗剪力,使用簡單的接頭即可。管片主體上沒有凸輪和銷接頭,只要推壓管片,組裝就可結(jié)束?,F(xiàn)場的自動組裝很容易,可縮短組裝時間,減輕勞動強(qiáng)度。在鋼模的榫·槽配合部設(shè)置止水槽,利用管片的內(nèi)緣和外緣的4條密封材料確保止水性。適 用隧 道MM21線:高島隧道、minatomirai隧道示意圖參考表2.1.1(9) 寬幅管片名稱寬幅管片結(jié)構(gòu)斷面形狀:平板形(管片寬1.5m);材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:高剛性接頭(接頭面:拱形拉桿形狀)、插入式接頭、長螺栓軸

10、向接頭:鋼制箱形接頭、插入式接頭、短螺栓特點單個管片環(huán)的寬度變寬,可減少組裝次數(shù),縮短施工時間。止水弱處的接頭,其部位數(shù)可隨管片寬度變寬而相應(yīng)減少。適 用隧 道常磐新線:弘道隧道臨海副都心線:天王洲隧道(單線)示意圖參考表2.1.1(10) 3芯管片名稱3芯管片結(jié)構(gòu)斷面形狀:芯型;材料:鋼筋混凝土環(huán)向接頭:混凝土接頭板、長螺栓軸向接頭:混凝土接頭板、長螺栓、帶球面狀凹凸特點傳統(tǒng)4芯設(shè)計改為3芯設(shè)計,減少了管片環(huán)數(shù)量的管片減少了管片環(huán)數(shù)量,抗剪力不足,為此,在接頭部分混凝土面上設(shè)置球面狀凹凸,使其具有與原來一樣的性能。適用隧道崎玉高速鐵路線:櫻町隧道、赤山隧道、戶冢隧道、大門隧道示意圖參考資料2

11、.1.1(2) 盾構(gòu)機(jī)長研究1引言在外徑10m級的盾構(gòu)上,使用軸向插入式的K管片時,與使用徑向插入式K管片的盾構(gòu)相比,隨著確??s進(jìn)量和千斤頂行程,便產(chǎn)生盾構(gòu)機(jī)長加長的問題?,F(xiàn)以9.7m的泥水加壓式盾構(gòu)為基礎(chǔ),研究使用K管片時盡量減少機(jī)長的方法。2研究結(jié)果10m級盾構(gòu)機(jī)長的研究結(jié)果如參考表所示。使用K管片,而不采取特別的方法時,如第1方案所示,機(jī)長比徑向插入式長1000mm。第2方案,在供人出入的氣閘上下了功夫,機(jī)長的增加控制在700mm內(nèi)。第3方案,在供人出入的氣閘上下功夫,同時僅在K管片部分使用長行程千斤頂,機(jī)長增加控制在500mm內(nèi)。第4方案,不使用長行程千斤頂,而使用代用管片,機(jī)長增加可

12、控制在300mm內(nèi)。但又有組裝順序復(fù)雜、組裝時間變長的問題。3結(jié)論據(jù)上述研究結(jié)果可認(rèn)為第3方案最為理想。參考表2.1.2 外徑10m級的盾構(gòu)機(jī)長研究研究方案示意圖概況機(jī)長問題備注徑向插入式以復(fù)線泥水加壓式盾構(gòu)(9.7m)為基礎(chǔ)研究。K管片使用傳統(tǒng)的徑向壓入式的錐形管片。盾構(gòu)千斤頂行程取1400st。管片組裝機(jī)的滑動量取300mm。8700mm 軸向插入式第1方案K管片的縮進(jìn)量取500mm。(150+500=650mm)盾構(gòu)千斤頂全部采用長行程千斤頂。1900st管片組裝機(jī)的滑動量取800mm。9700mm·機(jī)長增加1000mm一般第2方案K管片的縮進(jìn)量取500mm。(150+500=

13、650mm)盾構(gòu)千斤頂全部采用長行程千斤頂。1900st管片組裝機(jī)的滑動量取800mm。9400mm·機(jī)長增加700mm·供人出入氣閘變小。一般第3方案K管片的縮進(jìn)量取500mm。(150+500=650mm)只有使用K管片的部位,盾構(gòu)千斤頂?shù)陌惭b位置取開挖面端。管片組裝機(jī)的滑動量取800mm。9200mm·機(jī)長增加500mm·供人出入氣閘變小。最佳長度第4方案K管片的縮進(jìn)量取500mm。(150+500=650mm)只有使用K管片的部位,采用長行程千斤頂(1900st,8個)行程不足,用代用管片補(bǔ)充,在用管片組裝機(jī)抓握代用管片的情況下,直接壓千斤頂。管

14、片組裝機(jī)的滑動量取1150mm。9000mm·機(jī)長增加300mm。·組裝順序復(fù)雜(用盾構(gòu)千斤頂壓住K管片后,放上代用管片。)沒有實際使用記錄。參考資料2.2.3 是否要二次襯砌的判斷方法1判斷流程和說明是否要二次襯砌,應(yīng)按以下列(1)(5)為研究項目的判斷流程,逐項判斷是否需要。最后,根據(jù)這些結(jié)果,綜合判斷是否需要。(1)管片變形(2)漏水(3)腐蝕性環(huán)境(4)曲線半徑(5)振動實際判斷時,以使用優(yōu)質(zhì)材料、進(jìn)行適當(dāng)施工為前提。(1)管片變形管片變形的支配性因素為周圍地質(zhì)條件。地質(zhì)條件可分為軟弱地基和良好地基。軟弱地基屬于需要二次襯砌的區(qū)域。此處所說的軟弱地基,系指粘性土的N

15、值不足4、或砂質(zhì)土的N值不足15的土質(zhì)。開 始 是否為軟弱地基?粘性土 N<4砂質(zhì)土 N<15否 是否 能否采取有效措施? 是二次襯砌的必要性:有二次襯砌的必要性:無【說明】管片的變形是接頭的接縫等發(fā)生漏水的原因,應(yīng)盡力將其控制在很小的范圍內(nèi)。組裝好的管片,發(fā)生變形的原因,可列舉如下。脫離盾尾后,在壁后注漿硬化期間,外部荷載和自重引起的變形外部荷載條件的變化引起的變形伴隨地基固結(jié)沉降發(fā)生的變形隧道單側(cè)地基流變引起的變形其中,的變形發(fā)生在二次襯砌施工之前,故必須通過使用真圓保持機(jī)和早期壁后注漿等方法防止變形。的變形中,對于二次襯砌施工之前發(fā)生的變形,全部通過管片采取應(yīng)對措施。對于二次

16、襯砌之后發(fā)生的變形,若在軟弱地基上,隧道的覆土又小,擔(dān)心將來周圍開挖會發(fā)生偏土壓等,往往也會依靠二次襯砌的變形控制效果。至于、固結(jié)沉降和地基流變時引起的變形,就現(xiàn)在的技術(shù),難以定量掌握其影響程度。在粘性土地基上,應(yīng)考慮伴隨隧道周圍的固結(jié)沉降,隧道上會產(chǎn)生增加荷載,同時,還需考慮流變變形的不確切性。在良好地基上,這些變形的發(fā)生量一般較小,認(rèn)為其影響可忽略不計。與此相反,軟弱地基上,固結(jié)沉降和流變之量則有變大的趨勢。地基條件對二次襯砌抑止效果的影響的數(shù)值模擬的結(jié)果顯示,對于地基抗力系數(shù)約在30MN/m3以上的地基,變形抑止效果較??;對于地基抗力系數(shù)約在10MN/m3以下的地基,變形抑止效果則較大。

17、從該結(jié)果可以知道,地基抗力系數(shù)約在30MN/m3以上的地基,屬于沒有必要依靠二次襯砌來抑制變形的區(qū)域。另一方面,對于固結(jié)沉降和地基的流變引起的變形,據(jù)模擬的結(jié)果,在良好地基上,其影響較小。綜上所述,在數(shù)值模擬結(jié)果顯示出變形抑止效果較大的區(qū)域(地基抗力系數(shù)30MN/m3以下)中,選擇管片環(huán)有可能發(fā)生不可遇測變形的軟弱地基區(qū)域(地基抗力系數(shù)約10MN/m3以下),作為可期待二次襯砌變形抑止效果的區(qū)域。軟弱地基和良好地基的分界線,對粘性土,取N值4;對砂質(zhì)土,取N值15,在其以上者為良好地基,不足該值者則為軟弱地基。地質(zhì)條件地基抗力系數(shù)(MN/m3)良好地基非常密實的砂 N30膠結(jié)的粘土 N25密實

18、的砂 15N<30硬粘土 8N<25中硬粘土 4N<85040302010軟弱地基松散的砂 N<15軟粘土 2N<4非常軟的粘土 N<21050N值,由于試驗方法的緣故,很容易產(chǎn)生偏差。軟弱地基,尤其N值4左右,是比較微妙的范圍;砂質(zhì)地基,N值15左右的地基,均勻系數(shù)較小時和細(xì)粒含量較少時,一般認(rèn)為也有地基液化等問題。所以,需根據(jù)詳細(xì)的土質(zhì)調(diào)查結(jié)果慎重判斷。由于軟弱地基和良好地基是以N值分類的,故也有不明確區(qū)域,因此判斷地基分類時需慎重。(參考)作為一種措施,可考慮下列方法。采用高剛性連接管片(2)漏水漏水的支配性因素是地下水壓力。此處以使用單層水膨脹性密封

19、材料作為漏水防止措施為前提。參考迄今為止的實際使用情況和密封材料的耐久性試驗結(jié)果,密封材料的耐水壓取500700KN/,設(shè)定以其1/3的水壓約200KN/為容許水壓。對于地下水壓力或孔隙水壓力大致超過300KN/的環(huán)境,取同時使用二次襯砌的止水措施的研究區(qū)間。開 始 否 地下水壓力是否 2000KN/m2是 否 能否采取有效措施? 是 二次襯砌的必要性:無二次襯砌的必要性:有【說明】該判斷流程以使用單層水膨脹性密封材料作為漏水防止措施為前提。至于螺栓盒四周和砂漿孔漏水應(yīng)另行采取措施。長期以來,隧道內(nèi)的漏水防止依靠二次襯砌的止水效果??墒÷远我r砌時,其止水則只能依靠密封材料。密封材料的設(shè)計,根

20、據(jù)過去的實際使用情況和施工技術(shù)的現(xiàn)狀,對密封材料進(jìn)行止水設(shè)計時,管片接頭的設(shè)計縫隙量和錯位量均取3mm;一般認(rèn)為安全率取3(考慮到長期的接觸面壓力下降),避免此時的值低于地下水壓力或孔隙水壓力時較為適當(dāng)。但是,密封材料的設(shè)計方法,對保持短期或長期的膨脹功能的處理,有多種考慮。于是,在此,根據(jù)利用現(xiàn)有的止水技術(shù)(使用水膨脹性密封材料等),在500700KN/左右的水壓力下,對可防止漏水的這一調(diào)查結(jié)果和對制造產(chǎn)品等的耐久性試驗結(jié)果的實際使用情況進(jìn)行分析,作為可省略二次襯砌的水壓,取其1/3的200KN/為容許水壓。其實,安全率3(容許水壓200KN/),對于就制造商來說可認(rèn)為是相當(dāng)苛刻時,可以降為

21、安全率2(容許水壓300KN/),但密封材料必須能夠充分對應(yīng)于水壓力。因此,孔隙水壓超過200KN/,小于或等于300KN/的區(qū)間也應(yīng)充分研究二次襯砌以外的下列措施;超過300KN/的區(qū)間則應(yīng)研究同時使用二次襯砌。該容許水壓,在包括密封材料的設(shè)計在內(nèi)的技術(shù)開發(fā)不斷取得進(jìn)步,有了比現(xiàn)在更為先進(jìn)的技術(shù)時,需重新評估。(參考)作為一種措施,可考慮下列方法。采用雙層密封采用高性能水膨脹性密封材料研究接頭零配件結(jié)構(gòu)研究止水槽結(jié)構(gòu)良好的壁后注漿(3)腐蝕性環(huán)境對處于腐蝕性環(huán)境下的隧道,判斷是否需要進(jìn)行二次襯砌,應(yīng)著眼于二次襯砌對隧道內(nèi)表面的接頭零配件有無防腐效果。此時,作為管片的保護(hù)措施必須利用壁后注漿與

22、腐蝕性環(huán)境隔離開來,或提高管片自身的防腐能力。開 始 否擔(dān)心腐蝕性環(huán)境嗎? 是環(huán)境調(diào)查地下水的pH6氯離子濃度C500ppm硫離子濃S0pmm土的土壤電阻率2000-否 是 能否采取有效措施?否是二次襯砌的必要性:無二次襯砌的必要性:有【說明】擔(dān)心隧道周圍環(huán)境為工業(yè)廢物處理場·化工廠遺址·海濱鄰近地區(qū)等腐蝕性環(huán)境時,應(yīng)按下列4個項目進(jìn)行研究來判斷是否為腐蝕性環(huán)境。不僅要研究保護(hù)管片的措施,而且在無法采取有效措施而又屬于“二次襯砌的必要性:有”的環(huán)境時,還應(yīng)研究包括“鋼筋結(jié)構(gòu)”在內(nèi)的防腐措施。目前,還沒有對隧道的有關(guān)耐久性方面的國家標(biāo)準(zhǔn)。因此,只好參考以地下埋設(shè)物為對象的標(biāo)準(zhǔn)

23、值。對于下列,則參考室內(nèi)消防栓地下埋設(shè)管的腐蝕事故及其原因調(diào)查的概要(東京消防廳預(yù)防部長通告)、埋設(shè)管的防腐(東京消防廳預(yù)防部長通告)和DIN(德國·煤氣自來水技術(shù)人員協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)值。地下水的PH鋼材的腐蝕,一般PH愈小則腐蝕愈大。PH=4以下時,便會邊產(chǎn)生氫氣而快速腐蝕。PH=410,則腐蝕生成物含水氧化亞鐵的被膜被破壞的速度變慢,幾乎以恒定的速度腐蝕。當(dāng)超過PH=10時,該被膜就穩(wěn)定,腐蝕變得極少。因此,以大體的值PH=6為是否要進(jìn)行二次襯砌的大致界限。PH的大致標(biāo)準(zhǔn)值 PH>6腐蝕性小 PH6腐蝕性大氯離子濃度氯等鹵素離子阻礙鋼材表面生成氧化被膜,讓其露出活性面。故該量愈多

24、愈促進(jìn)鋼材腐蝕。因此,以對腐蝕的影響比較明顯的500ppm為是否要進(jìn)行二次襯砌的大致界限值。氯離子濃度判斷的大致界限值0200ppm 對腐蝕的影響小200500ppm 對腐蝕的影響中5001000ppm 對腐蝕的影響大1000ppm以上 對腐蝕的影響非常大硫離子濃度硫離子通常以硫化氫的形式存在,其與鋼材的反應(yīng)性較高,對鋼材的腐蝕有較大的影響。因此,即便檢測出來的量很微小,也需要進(jìn)行二次襯砌。土壤的電阻率鋼材腐蝕時伴有電流產(chǎn)生。故通過測量環(huán)境的電阻可判斷腐蝕性的程度。此處的判斷以腐蝕性為中等程度的電阻=2000-,作為是否需要進(jìn)行二次襯砌的大致界限值。(參考)作為一種措施,可考慮下列方法。對接頭

25、零配件部分進(jìn)行充填采取防蝕(銹)措施研究接頭零配件結(jié)構(gòu)采用高性能水膨脹性密封材料采用耐藥性(耐酸性等)密封材料研究止水槽結(jié)構(gòu)(4)曲線半徑所謂急曲線,系指曲線半徑低于R=200的曲線。R/D為20以下的范圍,如果除了采用二次襯砌以外不能采取其它措施,則便是為了防止隧道的止水性下降,需要進(jìn)行二次襯砌的區(qū)域。(式中,R:曲線半徑;D:管片外徑) 開 始 否 是否 R/D<20 是 否能否采取有效措施? 是二次襯砌的必要性:有二次襯砌的必要性:無【說明】R=20D以上的曲線半徑,施工方面的問題少,沒有采取二次襯砌的必要性。R=20D以下時,與直線部分與緩和曲線部分相比,施工的困難性增大,容易發(fā)

26、生接頭開縫和接頭錯位,有導(dǎo)致止水性下降的可能。所以,除了采用二次襯砌之外,若不能采取其它措施,則便是需要二次襯砌的區(qū)域。但是,當(dāng)采用參考欄所示的急曲線應(yīng)對措施時,因施工方便性得到了改善,一般認(rèn)為有省略二次襯砌的可能性。(參考)作為一種措施,可考慮下列方法。采用盾構(gòu)中折裝置縮小管片寬度研究壁后注漿方法(同步注漿)(5)振動采用二次襯砌會增加重量從而降低振動等級,其效果若經(jīng)利用適當(dāng)?shù)恼駝宇A(yù)測式進(jìn)行研究,若結(jié)果表明可判斷為有意義時,則屬于需進(jìn)行二次襯砌的區(qū)域?!菊f明】為了研究二次襯砌對減少振動等級的效果,在分析多個振動加速度實測數(shù)據(jù)等的事例中,有的事例表明進(jìn)行二次襯砌施工的盾構(gòu)隧道和未進(jìn)行二次襯砌施

27、工的盾構(gòu)隧道之間,并未有明顯的差異。對相同地基條件的隧道,利用質(zhì)點系模型進(jìn)行解析,結(jié)果表明二次襯砌可望有減低數(shù)個分貝振動的效果。減低振動等級的效果雖然不大,但可預(yù)測,進(jìn)行二次襯砌以增加重量是有效果的。因此,若根據(jù)環(huán)境影響評估文件中使用的振動預(yù)測式等進(jìn)行研究時,其結(jié)果表明可判斷為有意義,則屬于需要二次襯砌的區(qū)域。另外,研究時,在離振源最近的地方,應(yīng)優(yōu)先考慮采用防振軌道等結(jié)構(gòu)之類的措施。也可同時采用混凝土填塞仰拱部分,以增加隧道重量,降低振動等級的措施。對此,應(yīng)進(jìn)行綜合判斷。參考資料4.1 豎井1.豎井計劃(1)地質(zhì)調(diào)查按設(shè)計·施工計劃進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查時,應(yīng)注意下列事項。開挖豎井時,需研究坑

28、地隆起、砂沸和突涌等問題;開挖施工結(jié)束后,需研究結(jié)構(gòu)物的上浮、防地震措施等問題。其中,不透水層、承壓水層和地基強(qiáng)度等的調(diào)查更為重要。豎井和開挖隧道(含盾構(gòu))的地質(zhì)調(diào)查,其調(diào)查內(nèi)容與確認(rèn)橋梁基礎(chǔ)的持力層(砂層N=50)的調(diào)查內(nèi)容不一樣,故應(yīng)參照深開挖擋土施工設(shè)計規(guī)則 第2章 調(diào)查等文件。RLRL(2)豎井?dāng)嗝嫘螤頰)豎井?dāng)嗝嫘螤钜话銥榫匦巍J褂镁匦螖嗝?,從確保盾構(gòu)施工的作業(yè)空間的意義上,需注意擋土支架的配置,但可經(jīng)濟(jì)地利用其斷面。b)使用圓形時,對土壓力的抵抗性較好,但會產(chǎn)生剩余空間,被浪費(fèi)的斷面較多,故應(yīng)認(rèn)真研究。豎井內(nèi)側(cè)空間尺寸(大致目標(biāo))和盾構(gòu)的出發(fā)·到達(dá)c)應(yīng)參照盾構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、

29、參考資料No.5通風(fēng)方式和通風(fēng)設(shè)備實例及其參考資料No.24以及豎井修筑尺寸、盾構(gòu)的出發(fā)·到達(dá)(3)豎井結(jié)構(gòu)研究a)研究豎井結(jié)構(gòu)時,必須計劃和設(shè)計出對施工期間和使用期間作用于該豎井結(jié)構(gòu)物上的荷載要有適當(dāng)?shù)陌踩裕谠O(shè)計耐用年限內(nèi)能經(jīng)受得起使用的結(jié)構(gòu)物。b)豎井中臨時修筑的竣工后的結(jié)構(gòu)框架圖GLRLGL參考圖4.1.2 豎井結(jié)構(gòu)圖GLGL框架圖(竣工時的截面圖)RL中央大廳層框架梁(2)框架圖(竣工時的側(cè)視圖)(4)盾構(gòu)出發(fā)·到達(dá)部分a)洞口密封圈和止水注漿管等各設(shè)備b)盾構(gòu)和豎井的安裝出發(fā)豎井和管片以及二次襯砌到達(dá)豎井和盾構(gòu)外框或管片(5)結(jié)構(gòu)主體應(yīng)認(rèn)真研究擋土工程的結(jié)構(gòu)和

30、修筑結(jié)構(gòu)主體時澆注混凝土的順序。其設(shè)計·施工方面的注意事項如下。a)使用臨時擋土墻時水平撐梁的垂直和水平間隔芯材的垂直精度和變位量開挖和澆注混凝土的順序(順作或逆作)底板和框架的混凝土強(qiáng)度(流變和拆除支架等時間)主體側(cè)墻的鋼筋綁扎和接頭方法(搭接接頭或機(jī)械式接頭及其它接頭)水平撐梁的拆除時間和順序防止側(cè)墻混凝土變形的支架的設(shè)置、拆除時間和順序b)主體利用的地下連接墻水平撐梁的垂直和水平間隔地下連續(xù)墻的垂直精度和變位量開挖和澆注混凝土的順序(順作或逆作)底板和框架的混凝土強(qiáng)度(流變和拆除支架等時間)連續(xù)墻和內(nèi)墻的連續(xù)方法、內(nèi)墻的鋼筋綁扎和接頭方法(搭接接頭或機(jī)械式接頭及其它接頭)水平撐

31、梁的拆除時間和順序防止側(cè)墻混凝土變形的支架的設(shè)置、拆除時間和順序2.中間豎井(1)地下連續(xù)墻盾構(gòu)貫通通過的開挖面的材料和施工順序如下。預(yù)制構(gòu)件方式 :CFRP加固材料混凝土現(xiàn)場澆注混凝土方式 :CFRP加固材料現(xiàn)場澆注混凝土現(xiàn)場澆注混凝土方式 :現(xiàn)場澆注鋼筋混凝土除地基加固之外的其方式(2)臨時擋土工程盾構(gòu)貫通通過的開挖面的材料和施工順序如下。水泥土墻體的芯材(工字鋼) :地基加固芯材切割、拆除預(yù)制構(gòu)件方式 :CFRP加固材料混凝土(3)通過豎井旁邊盾構(gòu)和中間豎井分離時,其實際施工的連接方法示例如下。3.到達(dá)豎井結(jié)構(gòu)這是推進(jìn)到豎井到達(dá)面后,在臨時擋土墻上開口(臨時墻切割和芯材切割、拆除等),接

32、著再次推進(jìn)到到達(dá)墻的規(guī)定位置,然后停止推進(jìn)的作業(yè)。到達(dá)車站端部時,到達(dá)豎井結(jié)構(gòu)只是承接盾構(gòu)外殼頂端的接口結(jié)構(gòu),故其斷面形狀小一點即可。(1)一般性接口結(jié)構(gòu)(2)特殊的接口結(jié)構(gòu)a)臨時擋土工程的種類混凝土墻體工字鋼壓入施工法b)施工方法芯材(工字鋼)的外法蘭(圍巖端)用連接接頭連接。水泥土等一直拆除到芯材的外法蘭為止。芯材放入側(cè)墻斷面內(nèi)。但側(cè)墻的設(shè)計原則上不應(yīng)考慮芯材。用地寬度B參考資料4.2.2 高壓噴射攪拌施工法1.適用范圍該施工法適用于開挖工程中的基底加固·臨時擋土墻的不連續(xù)部分和盾構(gòu)出發(fā)·到達(dá)部分等的高壓噴射攪拌施工法等設(shè)計基本方法。地基加固有各種各樣的施工法(方法)

33、,應(yīng)認(rèn)真研究地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)性等因素,采用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?。一般認(rèn)為,地基加固有時也會和臨時墻切割施工法同時使用,故應(yīng)根據(jù)各自的條件,采用適當(dāng)?shù)氖┕しǜ鼮榭扇 ?.地基條件選擇高壓噴射攪拌施工法加固地基時,必須考慮土質(zhì)、N值、深度等條件。3.基本配置分類A型B型C型適用條件a)地基加固b)需要止水性c)基底加固:有隆起力時d)基底加固:抵抗彎應(yīng)力時a)地基加固b)不需要止水性c)基底加固:無隆起力時d)中間的預(yù)設(shè)地梁a)擋土缺損部分基本間隔1)作為標(biāo)準(zhǔn),為搭接配置2)橫向間隔1=3)縱向間隔 2=(D:有效徑)1)作為標(biāo)準(zhǔn),為接點配置2)橫向間隔1=D3)縱向間隔(D:有效徑)1=1)作為標(biāo)準(zhǔn),為

34、搭接配置2)有效厚度搭接長度h0.2m(D:有效徑)適用1)止水2)突涌3)砂沸1)坑地土隆起2)地梁1)止水2)臨時墻體材料垂直度精度:1/250(Z:深度)精度:1/250(Z:深度)精度:1/250(Z:深度)4.盾構(gòu)出發(fā)防護(hù)工程(1)加固厚度將加固實體的開口部分視為一個自由支承的圓盤,求其背面在外力(土壓力水壓力)作用下破壞不了的厚度。式中,t:需要厚度(m)、FS:安全率(1.2)、W:外力(土壓力·水壓力)KN/m2、 r:擋土墻開口半徑(D/2)(m)、t:加固實體的彎曲抗拉強(qiáng)度(KN/ m2)(2)加固范圍a)上部需要加固厚度盾構(gòu)上部的加固厚度是利用開挖隧道時,基于周

35、圍產(chǎn)生的附加應(yīng)力的想法而推導(dǎo)出來的方法進(jìn)行研究。(th=2.5m以下時,取th=2.5m)式中,H:地面至隧道中心的深度、a:擋土墻開口半徑、rt:圍巖的單位體積重量、C:加固實體的粘聚力、FS:安全率(取1.2)b)側(cè)部需要加固厚度側(cè)部需要加固厚度為上部求出的需要加固厚度與坍塌角(=/4+/2)的交點的范圍。(tx=2.0m以下時,取tx=2.0m。)式中,a:擋土墻開口、th:上部加固厚度、:圍巖內(nèi)部摩擦角、tx:側(cè)部加固厚度c)底部需要加固厚度考慮止水性,要確保最小厚度。d)各部分最小厚度加固范圍內(nèi)的最小厚度,考慮到迄今為止的實際使用值,取上部2.5m、側(cè)部2.0m、下部1.5m為標(biāo)準(zhǔn)值

36、。其中下部的厚度應(yīng)在上部厚度的60%以上。5.到達(dá)防護(hù)工程(1)加固厚度采用高壓噴射攪拌施工法時,其加固厚度原則上取2排。(注1)對J.S.G施工法或C.J.G(column jet)施工法的有效徑,取2排。(注2)采用其它施工法時,應(yīng)以J.S.G或C.J.G的有效徑為基礎(chǔ),確定適當(dāng)?shù)挠行健⒑穸群图庸膛艛?shù)。(2)加固范圍a)上部需要厚度與出發(fā)防護(hù)的計算相同。b)側(cè)部需要厚度與出發(fā)防護(hù)的計算相同。c)底部需要厚度與出發(fā)防護(hù)的計算相同。d)各部分的最小厚度加固范圍內(nèi)的最小厚度,考慮到迄今為止的實際使用值,取上部2.5m、側(cè)部2.0m、下部1.5m為標(biāo)準(zhǔn)值。其中,下部的厚度應(yīng)在上部厚度的60%以上

37、。6.化學(xué)注漿在盾構(gòu)出發(fā)·到達(dá)部進(jìn)行化學(xué)注漿時,標(biāo)準(zhǔn)如下。砂質(zhì)土:水玻璃系溶液型粘性土:水玻璃系懸浮型7.中間豎井(貫通方式)采用高壓噴射攪拌施工法時,其防護(hù)工程的加固厚度與到達(dá)部相同。在盾構(gòu)通過部的豎井內(nèi),充填水泥土和貧配合砂漿。8.托梁設(shè)計荷載計算(1)作用于擋土墻面的土壓力a)主動側(cè)壓力砂質(zhì)土?xí)r 粘性土?xí)r淺于開挖出面 b)平衡側(cè)壓力砂質(zhì)土?xí)r 粘性土?xí)r 注)參照深開挖擋土工程設(shè)計規(guī)則、第1篇 第5章 18 側(cè)壓力(2)作用于臨時擋土工程(水泥土墻壁體等芯材)的土壓力a)設(shè)計思想擋土工程的設(shè)計一直到開挖、支護(hù)工程和修筑結(jié)束為止。盾構(gòu)出發(fā)·到達(dá)的開口面的芯材,其設(shè)計原則上用托梁。用求出的芯材斷面確定托梁的間隔和斷面。b)臨時擋土工程(芯材)支承的土壓力(KN/m) (取半固定)(注)砂漿土墻體等的臨時擋土工程取半固定。另外,連續(xù)地下墻取兩端固定。(參照臨時墻切割施工法)Mrs :臨時擋土工程(芯材)的抵抗力矩(KNm)L:開口外徑(m)sa:臨時擋土工程(芯材)的容許應(yīng)力強(qiáng)度(N/mm2)Zs:臨時擋土工程(芯材)的斷面系數(shù)(mm3)(3)作用于加固地基的土壓力a)設(shè)計思想事先用高壓噴射攪拌施工法等進(jìn)行防護(hù)施工時,包含在托梁設(shè)計中。托梁設(shè)置后進(jìn)行防護(hù)施工時,則不包含在托梁設(shè)計中。b)加固地基支承的土壓力 (KN

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